Dégradation – Réduction des performances au fil du temps – Maintenance

Définition complète

La dégradation en aviation désigne la réduction progressive ou soudaine de la capacité d’un système, composant ou processus à remplir sa fonction prévue au fil du temps. Cette diminution peut se manifester par une perte de performance, de fiabilité ou d’intégrité structurelle en raison de mécanismes tels que l’usure, la corrosion, la fatigue, les cycles thermiques, l’exposition environnementale ou des lacunes de maintenance. La dégradation est un concept central en maintenance et en ingénierie de la fiabilité, sous-tendant des stratégies telles que la maintenance centrée sur la fiabilité (RCM), la surveillance de l’état et la maintenance prédictive. Les autorités réglementaires telles que l’OACI et l’EASA soulignent l’importance de la gestion de la dégradation pour garantir la navigabilité et la sécurité opérationnelle.

Concepts fondamentaux : nature de la dégradation en aviation

Tous les systèmes conçus, y compris les aéronefs, sont soumis à la dégradation en raison de l’utilisation opérationnelle, des facteurs environnementaux et des propriétés intrinsèques des matériaux. En aviation, la dégradation est observée sur les systèmes de propulsion, les cellules, l’avionique et bien d’autres. Si certaines dégradations sont prévisibles et progressives, d’autres peuvent survenir brutalement sous l’effet de contraintes externes ou de dommages accumulés non détectés.

Principaux points de vue réglementaires et d’ingénierie :

• Référence réglementaire : La dégradation est évaluée par rapport aux normes de performance du fabricant et des autorités.
• Impact opérationnel : La dégradation affecte directement la disponibilité des aéronefs, les marges de sécurité et les coûts d’exploitation.
• Conception de la maintenance : Les programmes de maintenance sont structurés pour détecter et gérer la dégradation avant qu’elle n’impacte la sécurité ou la conformité.

Types et mécanismes de dégradation

Les mécanismes de dégradation en aviation peuvent être classés par cause et manifestation :

Dégradation intrinsèque (naturelle)

• Définition : Perte de performance prévisible et progressive due à l’utilisation normale et au vieillissement.
• Exemples : Usure des roulements, fissuration par fatigue, vieillissement des matériaux, dérive des capteurs.
• Gestion : Maintenance programmée, remplacement de pièces à durée de vie limitée, contrôles non destructifs.

Dégradation extrinsèque (accélérée)

• Définition : Perte de performance accélérée par des facteurs externes ou des écarts opérationnels.
• Exemples : Corrosion due aux produits de dégivrage, dommages liés à une maintenance inadéquate.
• Gestion : Analyse des causes racines, contrôles environnementaux, actions correctives.

Dégradation opérationnelle

• Définition : Déclin des performances dû à une mauvaise utilisation ou à un report de la maintenance.
• Exemples : Atterrissages durs, surcharge, inspections omises.
• Gestion : Surveillance de données, changements de procédures, remise à niveau du personnel.

Modes de manifestation

• Progressif : Déclin lent et régulier (ex. : érosion des pales).
• Brutal : Défaillance soudaine après des processus progressifs non détectés (ex. : décompression rapide).
• Intermittent : Défauts sporadiques (ex. : dysfonctionnements avioniques).

Causes et facteurs contributifs

Usure : Frottement et perte de matière sur les pièces mobiles (ex. : bagues de train d’atterrissage, roulements moteurs).

Corrosion et exposition environnementale : Les opérations dans des environnements difficiles accélèrent la corrosion des structures et systèmes.

Fatigue et charges cycliques : Les cycles répétés de pressurisation et les charges en vol propagent des fissures dans les structures et le train d’atterrissage.

Contraintes thermiques et chimiques : Les moteurs à réaction et les systèmes carburant sont soumis à des températures et produits chimiques élevés, entraînant oxydation et dégradation des matériaux.

Pratiques de maintenance : Une maintenance incomplète ou incorrecte peut aggraver la dégradation.

Défauts de conception et de fabrication : Des composants sous-dimensionnés ou défectueux peuvent se dégrader prématurément.

Complexité des systèmes : Les systèmes très intégrés peuvent propager la dégradation entre sous-systèmes interdépendants.

Identification et surveillance

Performance de référence : Établie à la mise en service et utilisée pour toutes les comparaisons ultérieures.

Inspections de routine : Contrôles de maintenance programmés (visites A, B, C, D) et révisions majeures.

Contrôles non destructifs (CND) : Méthodes ultrasonores, courants de Foucault, radiographie et autres techniques avancées.

Surveillance de l’état : Systèmes HUMS, ACMS et EHM pour le suivi en temps réel de la santé des actifs.

Analyse prédictive : Prévisions des tendances de dégradation et de la durée de vie restante basées sur les données.

Contrôle statistique des procédés (SPC) : Surveillance des variations de processus pour une alerte précoce.

AMDEC : Classe le risque des modes de défaillance et détermine les intervalles d’inspection.

Jumeau numérique : Intègre les données capteurs et l’historique pour modéliser la dégradation en temps réel.

Rapports réglementaires : Les signalements obligatoires assurent une gestion sectorielle des risques émergents de dégradation.

Exemples et cas d’utilisation

Structures de cellule

La corrosion et la fatigue du fuselage et des ailes sont surveillées par inspections régulières et systèmes SHM.

Moteur et propulsion

Érosion des pales, fatigue thermique et encrassement particulaire suivis par surveillance de la santé. La maintenance est planifiée selon les tendances EGT et l’analyse des vibrations.

Avionique et systèmes électriques

Les cycles thermiques et les vibrations provoquent des pannes intermittentes. Les tests BITE et la surveillance de données aident à isoler les composants dégradés.

Train d’atterrissage

Les charges cycliques élevées entraînent usure et corrosion. Les révisions et la surveillance de tendance assurent la sécurité.

Systèmes carburant et hydraulique

La dégradation se manifeste par des fuites ou une perte de performance des pompes ; l’analyse des fluides et la surveillance de la pression sont des outils clés.

Stratégies de gestion de la dégradation

Maintenance préventive (PM)

Actions programmées pour traiter la dégradation avant qu’elle n’atteigne un niveau critique.

Maintenance prédictive (PdM)

Utilise la surveillance de l’état et l’analyse prédictive pour anticiper et prévenir les pannes.

Maintenance centrée sur la fiabilité (RCM)

Optimise la maintenance selon la criticité et les mécanismes de dégradation.

Gestion de la corrosion

Inspection basée sur les risques et gestion des barrières pour les composants sensibles.

Gestion du cycle de vie

Surveille la dégradation du design au retrait pour soutenir la durabilité.

Amélioration continue

Les boucles de retour d’expérience adaptent les stratégies de maintenance aux nouvelles données.

Dégradation et durabilité

Une gestion adaptée de la dégradation prolonge la durée de vie des actifs, réduit les déchets et favorise le recyclage. Des données précises sur la dégradation permettent la récupération sécurisée de pièces, l’extension de durée de vie et des choix opérationnels durables. Avec l’adoption de nouveaux carburants et matériaux, la compréhension des schémas de dégradation reste cruciale.

Points clés à retenir

Termes essentiels : glossaire de la dégradation en aviation

Performance de référence :
Le niveau de performance d’origine ou prévu établi lors de la mise en service, auquel toutes les mesures ultérieures sont comparées.

Corrosion :
Dégradation des métaux par une réaction chimique ou électrochimique avec leur environnement, entraînant une perte d’intégrité structurelle.

Fatigue :
Dommages structurels progressifs et localisés causés par des charges cycliques, pouvant aboutir à des fissures et à la rupture.

Systèmes de surveillance de la santé et de l’utilisation (HUMS) :
Systèmes embarqués et au sol qui collectent des données pour surveiller la santé des aéronefs et prévoir les tendances de dégradation.

Contrôle non destructif (CND) :
Méthodes d’inspection permettant de détecter la dégradation interne ou de surface sans endommager le composant.

Maintenance centrée sur la fiabilité (RCM) :
Stratégie de maintenance axée sur la préservation des fonctions des actifs et la gestion efficace des mécanismes de dégradation.

Bulletin de service (SB) :
Instructions émises par le fabricant pour traiter ou atténuer des problèmes connus de dégradation.

Pour aller plus loin

• OACI Doc 9760 – Manuel de navigabilité
• OACI Doc 9859 – Manuel de gestion de la sécurité
• EASA Part-M Navigabilité continue
• SAE JA1011 – Maintenance centrée sur la fiabilité
• Circulaires consultatives FAA sur les programmes de maintenance

Comprendre et gérer la dégradation est essentiel pour des opérations aéronautiques sûres, fiables et durables. Une surveillance et des pratiques de maintenance efficaces garantissent que les aéronefs respectent les normes strictes de sécurité et de performance tout au long de leur vie opérationnelle.